JP2003092096A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セパレータの耐酸化性を改善し、高温でのサ
イクル寿命性能や放置性能に優れた非水電解質二次電池
を提供することにある。 【解決手段】 セパレータとして、分子量１万未満のポ
リオレフィン樹脂を０．５重量％以下含んでなる、ポリ
オレフィン樹脂からなる微多孔質膜を用いて非水電解質
二次電池を作製する。
イクル寿命性能や放置性能に優れた非水電解質二次電池
を提供することにある。 【解決手段】 セパレータとして、分子量１万未満のポ
リオレフィン樹脂を０．５重量％以下含んでなる、ポリ
オレフィン樹脂からなる微多孔質膜を用いて非水電解質
二次電池を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、非水電解質二次
電池、特に、高温サイクル寿命性能および高温放置性能
に優れた非水電解質二次電池に関する。
電池、特に、高温サイクル寿命性能および高温放置性能
に優れた非水電解質二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯用パソコン等の電
子機器の小型軽量化・高機能化に伴い、内蔵される電池
としても、高エネルギー密度を有し、かつ軽量なものが
採用されている。そのような要求を満たす典型的な電池
は、特に、リチウム金属やリチウム合金等の活物質、ま
たは、リチウムイオンをホスト物質（ここでホスト物質
とは、リチウムイオンを吸蔵および放出できる物質をい
う）である炭素に吸蔵させたリチウムインターカレーシ
ョン化合物を負極とし、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ ６等の
リチウム塩を溶解した非プロトン性の有機溶媒を電解液
とし、正極と負極との間に設置するセパレータに、有機
溶媒に不溶であり、かつ電解質や電極活物質に対して安
定なポリオレフィン樹脂系材料を微多孔質膜や不織布に
加工したものを用いた非水電解質二次電池である。
子機器の小型軽量化・高機能化に伴い、内蔵される電池
としても、高エネルギー密度を有し、かつ軽量なものが
採用されている。そのような要求を満たす典型的な電池
は、特に、リチウム金属やリチウム合金等の活物質、ま
たは、リチウムイオンをホスト物質（ここでホスト物質
とは、リチウムイオンを吸蔵および放出できる物質をい
う）である炭素に吸蔵させたリチウムインターカレーシ
ョン化合物を負極とし、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ ６等の
リチウム塩を溶解した非プロトン性の有機溶媒を電解液
とし、正極と負極との間に設置するセパレータに、有機
溶媒に不溶であり、かつ電解質や電極活物質に対して安
定なポリオレフィン樹脂系材料を微多孔質膜や不織布に
加工したものを用いた非水電解質二次電池である。
【０００３】特に、リチウムコバルト複合酸化物、リチ
ウムニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマン
ガン酸化物などは、４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）以上の
極めて貴な電位で充放電を行えるため、これらを正極活
物質として正極に用いることで、高い放電電圧を有する
電池を実現できる。
ウムニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマン
ガン酸化物などは、４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）以上の
極めて貴な電位で充放電を行えるため、これらを正極活
物質として正極に用いることで、高い放電電圧を有する
電池を実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近では、非水電解質
二次電池が、常温環境下のみならず、低温から高温まで
の各種の環境下で使用される電子機器に採用されること
が多くなってきている。特に、ノート型パソコンにおい
ては、中央演算装置の高速化にともない、パソコン内部
の温度が高くなり、内蔵された非水電解質二次電池が高
温環境下で長時間使用される。このようなことから、非
水電解質二次電池の特性の中でも、高温環境下での特性
が重要となってきている。
二次電池が、常温環境下のみならず、低温から高温まで
の各種の環境下で使用される電子機器に採用されること
が多くなってきている。特に、ノート型パソコンにおい
ては、中央演算装置の高速化にともない、パソコン内部
の温度が高くなり、内蔵された非水電解質二次電池が高
温環境下で長時間使用される。このようなことから、非
水電解質二次電池の特性の中でも、高温環境下での特性
が重要となってきている。
【０００５】しかしながら、従来の非水電解質二次電池
は、常温環境下では、非常に優れた性能を示すものの、
高温下でのサイクル寿命性能および放置性能に関して
は、必ずしも十分ではないということが明らかとなって
きた。
は、常温環境下では、非常に優れた性能を示すものの、
高温下でのサイクル寿命性能および放置性能に関して
は、必ずしも十分ではないということが明らかとなって
きた。
【０００６】そこで、本願発明は、上記課題を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
セパレータの耐酸化性を改善し、高温下でのサイクル寿
命性能および放置性能に優れた非水電解質二次電池を提
供することにある。
ためになされたものであり、その目的とするところは、
セパレータの耐酸化性を改善し、高温下でのサイクル寿
命性能および放置性能に優れた非水電解質二次電池を提
供することにある。
【０００７】特開平９−１００３６８号公報には、粘度
平均分子量３０万以上のポリエチレン樹脂で構成され、
低分子量成分を０．１〜５重量％含有する多孔性成形体
が開示され、その用途として非水電解質二次電池のセパ
レータが挙げられているが、この発明は単に延伸加工性
に優れた多孔性ポリエチレン樹脂成形体を提供するもの
であって、非水電解質二次電池の性能に関わる記載は一
切ない。本願発明の比較例に示しているように、この特
開平９−１００３６８号公報で開示された多孔性ポリエ
チレン樹脂をセパレータに用いても、本願発明が解決し
ようとする高温下でのサイクル寿命性能および放置性能
を著しく改善することはできない。
平均分子量３０万以上のポリエチレン樹脂で構成され、
低分子量成分を０．１〜５重量％含有する多孔性成形体
が開示され、その用途として非水電解質二次電池のセパ
レータが挙げられているが、この発明は単に延伸加工性
に優れた多孔性ポリエチレン樹脂成形体を提供するもの
であって、非水電解質二次電池の性能に関わる記載は一
切ない。本願発明の比較例に示しているように、この特
開平９−１００３６８号公報で開示された多孔性ポリエ
チレン樹脂をセパレータに用いても、本願発明が解決し
ようとする高温下でのサイクル寿命性能および放置性能
を著しく改善することはできない。
【０００８】本願発明は、このような電池性能の劣化を
招く低分子量成分を確定させるとともに、その適正な含
有量範囲を特定することにより、高温下でのサイクル寿
命性能および放置性能の改善に顕著な効果をもたらし得
ることを見出したものである。
招く低分子量成分を確定させるとともに、その適正な含
有量範囲を特定することにより、高温下でのサイクル寿
命性能および放置性能の改善に顕著な効果をもたらし得
ることを見出したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、セパレータ中
の分子量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が、高温
サイクル寿命性能および高温放置性能に大きな影響を及
ぼすことを見出し、本願発明を成すに至ったものであ
る。
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、セパレータ中
の分子量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が、高温
サイクル寿命性能および高温放置性能に大きな影響を及
ぼすことを見出し、本願発明を成すに至ったものであ
る。
【００１０】すなわち、本願発明の第一は、ポリオレフ
ィン樹脂からなる微多孔質膜であって、分子量１万未満
のポリオレフィン樹脂を０．５重量％以下含んでなるセ
パレータを用いたことを特徴とする非水電解質二次電池
である。
ィン樹脂からなる微多孔質膜であって、分子量１万未満
のポリオレフィン樹脂を０．５重量％以下含んでなるセ
パレータを用いたことを特徴とする非水電解質二次電池
である。
【００１１】また、本願発明の第二は、前記ポリオレフ
ィン樹脂がポリエチレンであるセパレータを用いたこと
を特徴とする非水電解質二次電池である。
ィン樹脂がポリエチレンであるセパレータを用いたこと
を特徴とする非水電解質二次電池である。
【００１２】セパレータ中の分子量１万未満のポリオレ
フィン樹脂含有量が上記の値よりも大きい場合には、セ
パレータの耐酸化性が低下するために、強い酸化雰囲気
下に置かれる正極板側において、セパレータの酸化劣化
が著しく進行する。このため、高温下で充放電サイクル
を繰り返したり、放置した場合においては、セパレータ
の酸化劣化による保液性の低下や酸化劣化に伴う微多孔
の目詰まりのために、電極間での電解液の枯渇が早期に
生じ、十分な性能が得られない。
フィン樹脂含有量が上記の値よりも大きい場合には、セ
パレータの耐酸化性が低下するために、強い酸化雰囲気
下に置かれる正極板側において、セパレータの酸化劣化
が著しく進行する。このため、高温下で充放電サイクル
を繰り返したり、放置した場合においては、セパレータ
の酸化劣化による保液性の低下や酸化劣化に伴う微多孔
の目詰まりのために、電極間での電解液の枯渇が早期に
生じ、十分な性能が得られない。
【００１３】したがって、セパレータ中の分子量１万未
満のポリオレフィン樹脂含有量が、上記の値以下である
セパレータを用いることが肝要である。
満のポリオレフィン樹脂含有量が、上記の値以下である
セパレータを用いることが肝要である。
【００１４】また、本願発明に用いるポリオレフィン樹
脂の重量平均分子量は、５０万〜２００万の範囲にある
ことが好ましい。重量平均分子量が５０万未満である
と、内部短絡等の異常が生じ、電池が急激に発熱した場
合において、セパレータの耐熱温度が低いために、シャ
ットダウン（微多孔の無孔化）が起こると同時に、セパ
レータが溶融・流動することにより、正・負極を電気的
に絶縁すべき機能が失われ、結果的により激しい短絡が
生じるという問題がある。一方、重量平均分子量が２０
０万を超えるものでは、成形加工性に劣るので好ましく
ない。
脂の重量平均分子量は、５０万〜２００万の範囲にある
ことが好ましい。重量平均分子量が５０万未満である
と、内部短絡等の異常が生じ、電池が急激に発熱した場
合において、セパレータの耐熱温度が低いために、シャ
ットダウン（微多孔の無孔化）が起こると同時に、セパ
レータが溶融・流動することにより、正・負極を電気的
に絶縁すべき機能が失われ、結果的により激しい短絡が
生じるという問題がある。一方、重量平均分子量が２０
０万を超えるものでは、成形加工性に劣るので好ましく
ない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１６】本願発明のセパレータのポリオレフィン樹
脂としては、例えば、ポリエチレンを好ましい材料とし
て用いることができるが、この場合、高密度、中密度、
低密度の各種分岐ポリエチレン、線状ポリエチレン、高
分子量および超高分子量ポリエチレンなど、いずれのポ
リエチレンも使用できる。その他、ポリエチレンとポリ
プロピレンとをブレンドして使用することもできる。ま
た、適宜、各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤などの添
加剤を、適量含有したものでも良い。
脂としては、例えば、ポリエチレンを好ましい材料とし
て用いることができるが、この場合、高密度、中密度、
低密度の各種分岐ポリエチレン、線状ポリエチレン、高
分子量および超高分子量ポリエチレンなど、いずれのポ
リエチレンも使用できる。その他、ポリエチレンとポリ
プロピレンとをブレンドして使用することもできる。ま
た、適宜、各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤などの添
加剤を、適量含有したものでも良い。
【００１７】そして、本願発明において用いられるセパ
レータは、例えば、Ｔダイ押出法、インフレーション法
等のすでに公知の方法により成形することができる。
レータは、例えば、Ｔダイ押出法、インフレーション法
等のすでに公知の方法により成形することができる。
【００１８】本願発明に係る非水電解質二次電池は、上
記のようにして作製されたセパレータを用い、通常の方
法により作製される。
記のようにして作製されたセパレータを用い、通常の方
法により作製される。
【００１９】すなわち、正極板は、正極活物質を用いて
構成されるが、例えば、リチウム二次電池を作製する場
合に、正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出可能な
化合物である、組成式ＬｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２
Ｏ４（ただし、Ｍ は遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
２ ）で表される、複合酸化物、トンネル状の空孔を有
する酸化物、層状構造の金属カルコゲン化物等を用いる
ことができる。その具体例としては、ＬｉＣｏＯ２ 、
ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４ 、
ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、Ｔｉ
Ｏ２、ＴｉＳ２等がある。また、ポリアニリン等の導電
性ポリマー等の有機化合物を用いることもでき、さら
に、これらを混合して用いてもよい。また、粒状の活物
質を用いる場合には、例えば、活物質粒子と導電助剤と
結着剤とからなる合材をアルミニウム等の金属集電体上
に形成することで作製できる。
構成されるが、例えば、リチウム二次電池を作製する場
合に、正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出可能な
化合物である、組成式ＬｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２
Ｏ４（ただし、Ｍ は遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
２ ）で表される、複合酸化物、トンネル状の空孔を有
する酸化物、層状構造の金属カルコゲン化物等を用いる
ことができる。その具体例としては、ＬｉＣｏＯ２ 、
ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４ 、
ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、Ｔｉ
Ｏ２、ＴｉＳ２等がある。また、ポリアニリン等の導電
性ポリマー等の有機化合物を用いることもでき、さら
に、これらを混合して用いてもよい。また、粒状の活物
質を用いる場合には、例えば、活物質粒子と導電助剤と
結着剤とからなる合材をアルミニウム等の金属集電体上
に形成することで作製できる。
【００２０】負極板は、負極活物質を用いて構成される
が、例えば、リチウム二次電池を作製する場合に、負極
活物質としては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合金、ＬｉＦｅ２Ｏ３、ＷＯ
２、ＭｏＯ２等の遷移金属酸化物、グラファイト、カー
ボン等の炭素質材料、Ｌｉ５（Ｌｉ３Ｎ）等の窒化リチ
ウムもしくは、金属リチウム箔、または、これらの混合
物を用いてもよい。また、粒状の炭素質材料を用いる場
合には、例えば、活物質粒子と結着剤とからなる合材を
銅等の金属集電体上に形成することで作製できる
が、例えば、リチウム二次電池を作製する場合に、負極
活物質としては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合金、ＬｉＦｅ２Ｏ３、ＷＯ
２、ＭｏＯ２等の遷移金属酸化物、グラファイト、カー
ボン等の炭素質材料、Ｌｉ５（Ｌｉ３Ｎ）等の窒化リチ
ウムもしくは、金属リチウム箔、または、これらの混合
物を用いてもよい。また、粒状の炭素質材料を用いる場
合には、例えば、活物質粒子と結着剤とからなる合材を
銅等の金属集電体上に形成することで作製できる
【００２１】電解質としては、無機固体電解質、ポリマ
ー固体電解質、電解液等を用いることができるが、非水
電解液リチウム二次電池を作製する場合、電解液溶媒と
して、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホ
キシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチル
テトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチルアセテート
等の極性溶媒もしくはこれらの混合物が使用できる。
ー固体電解質、電解液等を用いることができるが、非水
電解液リチウム二次電池を作製する場合、電解液溶媒と
して、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホ
キシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチル
テトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチルアセテート
等の極性溶媒もしくはこれらの混合物が使用できる。
【００２２】また、これらの電解液溶媒に溶解させるリ
チウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢ
Ｆ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３Ｓ
Ｏ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ
２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ
（ＣＯＣＦ２ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合
物が使用できる。
チウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢ
Ｆ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３Ｓ
Ｏ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ
２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ
（ＣＯＣＦ２ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合
物が使用できる。
【００２３】また、本願発明に係る電池の形状は、特に
限定されるものではなく、本願発明は、角形、円筒形、
長円筒形、コイン形、ボタン形、シート形電池等の様々
な形状の非水電解質二次電池に適用可能である。
限定されるものではなく、本願発明は、角形、円筒形、
長円筒形、コイン形、ボタン形、シート形電池等の様々
な形状の非水電解質二次電池に適用可能である。
【００２４】
【実施例】以下、本願発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明するが、本願発明は、本実施例により、何ら
限定されるものではなく、その主旨を変更しない範囲に
おいて、適宜変更して実施することができる。
ついて説明するが、本願発明は、本実施例により、何ら
限定されるものではなく、その主旨を変更しない範囲に
おいて、適宜変更して実施することができる。
【００２５】セパレータの特性評価に用いた試験方法
は、次の通りである。 （１）ポリオレフィン樹脂の分子量測定 ＧＰＣ測定装置：ＷＡＴＥＲＳ社製ＧＰＣ−１５０Ｃ カラム：昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ 溶剤：ｏ−ジクロロベンゼン 測定温度：１３５℃ （２）膜厚の測定 断面を走査電子顕微鏡により測定 （３）空孔率の測定 重量法により測定 （４）透気度の測定 ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠して測定
は、次の通りである。 （１）ポリオレフィン樹脂の分子量測定 ＧＰＣ測定装置：ＷＡＴＥＲＳ社製ＧＰＣ−１５０Ｃ カラム：昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ 溶剤：ｏ−ジクロロベンゼン 測定温度：１３５℃ （２）膜厚の測定 断面を走査電子顕微鏡により測定 （３）空孔率の測定 重量法により測定 （４）透気度の測定 ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠して測定
【００２６】なお、分子量１万未満のポリエチレン成分
の含有量は、上記の測定方法で先に単分散ポリスチレン
を標準校正試料として保持時間と分子量との関係線図を
求めておき、当該ポリエチレン試料において分子量１万
未満に対応する保持時間で検出された抽出量から同定し
た。
の含有量は、上記の測定方法で先に単分散ポリスチレン
を標準校正試料として保持時間と分子量との関係線図を
求めておき、当該ポリエチレン試料において分子量１万
未満に対応する保持時間で検出された抽出量から同定し
た。
【００２７】（実施例１）図１は、本実施例の性能評価
に用いた角形非水電解質二次電池の構成断面図である。
に用いた角形非水電解質二次電池の構成断面図である。
【００２８】この角形非水電解質二次電池１は、アルミ
ニウム集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を
構成要素とする正極合材を塗布してなる正極３と、銅集
電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素
とする負極合材を塗布してなる負極４とがセパレータ５
を介して巻回された扁平状電極群２と、電解質塩を含有
した非水電解液とを電池ケース６に収納してなるもので
ある。
ニウム集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を
構成要素とする正極合材を塗布してなる正極３と、銅集
電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素
とする負極合材を塗布してなる負極４とがセパレータ５
を介して巻回された扁平状電極群２と、電解質塩を含有
した非水電解液とを電池ケース６に収納してなるもので
ある。
【００２９】電池ケース６には、安全弁８を設けた電池
蓋７がレーザー溶接によって取り付けられ、正極端子９
は正極リード１０を介して正極３と接続され、負極４は
電池ケース６の内壁と接触により電気的に接続されてい
る。
蓋７がレーザー溶接によって取り付けられ、正極端子９
は正極リード１０を介して正極３と接続され、負極４は
電池ケース６の内壁と接触により電気的に接続されてい
る。
【００３０】正極合材は、活物質のＬｉＣｏＯ２９０重
量％と、導電材のアセチレンブラック５重量％と、結着
材のポリフッ化ビニリデン５重量％とを混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリー
として調製した。このスラリーを厚さ２０μｍのアルミ
ニウム集電体に均一に塗布、乾燥させた後、ロールプレ
スで圧縮成型することにより正極３を作製した。
量％と、導電材のアセチレンブラック５重量％と、結着
材のポリフッ化ビニリデン５重量％とを混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリー
として調製した。このスラリーを厚さ２０μｍのアルミ
ニウム集電体に均一に塗布、乾燥させた後、ロールプレ
スで圧縮成型することにより正極３を作製した。
【００３１】負極合材は、リチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素材料９０重量％と、ポリフッ化ビニリデン１０重
量％とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを適宜加
えて分散させ、スラリーとして調製した。このスラリー
を厚さ１０μｍの銅集電体に均一に塗布、乾燥させた
後、ロールプレスで圧縮成型することにより負極４を作
製した。
る炭素材料９０重量％と、ポリフッ化ビニリデン１０重
量％とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを適宜加
えて分散させ、スラリーとして調製した。このスラリー
を厚さ１０μｍの銅集電体に均一に塗布、乾燥させた
後、ロールプレスで圧縮成型することにより負極４を作
製した。
【００３２】電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）
／ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）＝１／１（ｖｏｌ／
ｖｏｌ）からなる溶媒中に、ＬｉＰＦ６：１ｍｏｌを溶
解したものである。
／ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）＝１／１（ｖｏｌ／
ｖｏｌ）からなる溶媒中に、ＬｉＰＦ６：１ｍｏｌを溶
解したものである。
【００３３】セパレータには、ポリエチレン微多孔質膜
で、セパレータ中に含まれる分子量１万未満のポリオレ
フィン樹脂含有量が０．１重量％であるセパレータを用
いた。このセパレータの膜厚は、２５μｍ、空孔率は、
４０％、透気度は、５００ｓｅｃ／１００ｃｃであっ
た。上述のような構成、手順により、設計容量６００ｍ
Ａｈの本願発明電池（実施例１）を作製した。
で、セパレータ中に含まれる分子量１万未満のポリオレ
フィン樹脂含有量が０．１重量％であるセパレータを用
いた。このセパレータの膜厚は、２５μｍ、空孔率は、
４０％、透気度は、５００ｓｅｃ／１００ｃｃであっ
た。上述のような構成、手順により、設計容量６００ｍ
Ａｈの本願発明電池（実施例１）を作製した。
【００３４】（実施例２）セパレータ中に含まれる分子
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．２重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして実施例２の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４０％、透気度は、５１０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．２重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして実施例２の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４０％、透気度は、５１０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
【００３５】（実施例３）セパレータ中に含まれる分子
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．５重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして実施例３の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、３９％、透気度は、５２０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．５重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして実施例３の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、３９％、透気度は、５２０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
【００３６】（比較例１）セパレータ中に含まれる分子
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．６重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例１の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４１％、透気度は、４９０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が０．６重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例１の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４１％、透気度は、４９０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
【００３７】（比較例２）セパレータ中に含まれる分子
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が１．０重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例２の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４０％、透気度は、５０５
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が１．０重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例２の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、４０％、透気度は、５０５
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
【００３８】（比較例３）セパレータ中に含まれる分子
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が１．５重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例３の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、３８％、透気度は、５３０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が１．５重量％
であるセパレータを用いたほかは、実施例１と全く同様
にして比較例３の電池を作製した。このセパレータの膜
厚は、２５μｍ、空孔率は、３８％、透気度は、５３０
ｓｅｃ／１００ｃｃであった。
【００３９】作製した実施例ならびに比較例の電池に用
いたセパレータの特性を表１にまとめて示す。
いたセパレータの特性を表１にまとめて示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】（高温放置試験）上記の電池を、１ＣｍＡ
の電流で４．２Ｖまで定電流・定電圧充電を３時間おこ
ない、充電状態で３０日間、６０℃で放置した。そし
て、放置後、電池を１ＣｍＡの定電流で放電し、初期容
量に対する容量保持率を求め、初期容量の８０％以上の
容量を保持しているものを良好とした。
の電流で４．２Ｖまで定電流・定電圧充電を３時間おこ
ない、充電状態で３０日間、６０℃で放置した。そし
て、放置後、電池を１ＣｍＡの定電流で放電し、初期容
量に対する容量保持率を求め、初期容量の８０％以上の
容量を保持しているものを良好とした。
【００４２】（高温サイクル寿命試験）上記の電池を、
４５℃において、１ＣｍＡの電流で４．２Ｖまで定電圧
・定電流充電を３時間おこない、その後、１ＣｍＡの定
電流で放電し、１サイクル目の放電容量に対する３００
サイクル目の放電容量の割合を求め、１サイクル目の放
電容量に対して、８０％以上の容量を保持しているもの
を良好とした。
４５℃において、１ＣｍＡの電流で４．２Ｖまで定電圧
・定電流充電を３時間おこない、その後、１ＣｍＡの定
電流で放電し、１サイクル目の放電容量に対する３００
サイクル目の放電容量の割合を求め、１サイクル目の放
電容量に対して、８０％以上の容量を保持しているもの
を良好とした。
【００４３】高温放置試験および高温サイクル寿命試験
の結果を表２、および図１、図２に示す。
の結果を表２、および図１、図２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２の実施例１，２および３に示すよう
に、セパレータ中の分子量１万未満のポリオレフィン樹
脂含有量が０．５重量％以下であるポリエチレン微多孔
質セパレータを用いた非水電解質二次電池では、前記値
を超える分子量１万未満のポリオレフィン樹脂を含有量
するポリエチレン微多孔質セパレータを用いた比較例の
電池と比べて、高温放置性能および高温サイクル寿命性
能が向上していることがわかる。これは、セパレータ中
に分子量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が少ない
ほど、セパレータは、耐酸化性に優れるため、セパレー
タの酸化劣化および酸化劣化にともなう微多孔の目詰ま
りによる保液性の低下が抑制されたことによるものと考
えられる。
に、セパレータ中の分子量１万未満のポリオレフィン樹
脂含有量が０．５重量％以下であるポリエチレン微多孔
質セパレータを用いた非水電解質二次電池では、前記値
を超える分子量１万未満のポリオレフィン樹脂を含有量
するポリエチレン微多孔質セパレータを用いた比較例の
電池と比べて、高温放置性能および高温サイクル寿命性
能が向上していることがわかる。これは、セパレータ中
に分子量１万未満のポリオレフィン樹脂含有量が少ない
ほど、セパレータは、耐酸化性に優れるため、セパレー
タの酸化劣化および酸化劣化にともなう微多孔の目詰ま
りによる保液性の低下が抑制されたことによるものと考
えられる。
【００４６】
【発明の効果】本願発明によれば、高温放置性能および
高温サイクル寿命性能に優れる電池を作製することがで
き、高温下で使用される電子機器の高性能化を図ること
が可能となる。
高温サイクル寿命性能に優れる電池を作製することがで
き、高温下で使用される電子機器の高性能化を図ること
が可能となる。
【図１】本実施例の角形非水電解質二次電池の構成断面
図。
図。
【図２】高温放置試験の結果を示す図。
【図３】高温サイクル寿命試験の結果を示す図。
１ 非水電解質二次電池
２ 電極群
３ 正極
４ 負極
５ セパレータ
６ 電池ケース
７ 電池蓋
８ 安全弁
９ 正極端子
１０ 正極リード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 尾崎 博樹
京都市南区吉祥院新田壱ノ段町５番地 ジ
−エス・メルコテック株式会社内
Ｆターム(参考） 5H021 AA06 EE04 EE31 HH01 HH07
5H029 AJ04 AJ05 AK02 AK03 AK05
AK16 AK18 AL01 AL02 AL03
AL06 AL07 AL12 AM03 AM04
AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ08
DJ04 EJ12 HJ00 HJ01
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と、負極と、セパレータと、非水電
解質を備えた非水電解質二次電池において、 前記セパレータが、ポリオレフィン樹脂からなる微多孔
質膜であって、分子量１万未満のポリオレフィン樹脂を
０．５重量％以下含んでなることを特徴とする非水電解
質二次電池。 - 【請求項２】 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレ
ンであることを特徴とする請求項１記載の非水電解質二
次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001284011A JP5005140B2 (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001284011A JP5005140B2 (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 非水電解質二次電池 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003092096A true JP2003092096A (ja) | 2003-03-28 |
| JP2003092096A5 JP2003092096A5 (ja) | 2008-11-06 |
| JP5005140B2 JP5005140B2 (ja) | 2012-08-22 |
Family
ID=19107413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001284011A Expired - Fee Related JP5005140B2 (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 非水電解質二次電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5005140B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005054350A1 (ja) | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Tonen Chemical Corporation | 複合微多孔膜及びその製造方法並びに用途 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234578A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-09-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機電解液を用いる電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JPH06208849A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-07-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | セパレーター用ポリオレフィン微孔性多孔膜 |
| JPH07228718A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Tonen Chem Corp | ポリオレフィン微多孔膜 |
| JPH0912756A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-14 | Tonen Chem Corp | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 |
| JPH09100368A (ja) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Mitsubishi Chem Corp | 多孔性ポリエチレン樹脂成形体 |
| JP2000204188A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリエチレン微多孔膜 |
-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001284011A patent/JP5005140B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234578A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-09-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機電解液を用いる電池用セパレータ及びその製造方法 |
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| JP2000204188A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリエチレン微多孔膜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005054350A1 (ja) | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Tonen Chemical Corporation | 複合微多孔膜及びその製造方法並びに用途 |
| US7785735B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-08-31 | Tonen Chemical Corporation | Microporous composite membrane and its producing method and use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5005140B2 (ja) | 2012-08-22 |
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